优化方案

GPU对条件分支语句的执行性能比较敏感似乎是一个比较普遍的认知了，那么到底影响有多大呢？这里做了一次测试，测试针对Shader中的条件分支语句的性能情况。在有if语句和没有if语句时候的程序不同写法的:

针对if语句的优化方法，参考的这里, 目前没有找到更好的替换if语句的办法，希望有更好办法的同学评论里面提出来，非常感谢！

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fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
fixed4 col2 = tex2D(_SubTex, i.uv);
 
//1. if语句写法
if (col.r < 0.1)
{
	col.r = col2.r*0.1;
}
 
//2. 对if优化之后的写法
fixed r_factor = max(0, sign(col.r - 0.1));
col.r = r_factor * col.r + (1 - r_factor) * col2.r*0.1; 
 

为了放大测试效果，我在测试的shader里面添加了30个if语句，对应的在替换if语句计算的公式也添加了30个。在空场景上渲染500个14.4k面的模型，并且对每个模型的material更改了颜色，保证500个模型渲染不batching，没有关照及其他因素影响。

测试环境: macOS 10.12.6,  unity 5.6.3f1,  xcode 8.3.3， iOS 10.3.3,  iPhone7 测试的结果主要针对iphone7的设备，其他设备测试结果可能不同，和GPU的型号直接关系。

结果验证

测试场景

测试结果

1. 没有if的测试情况

5min时刻的性能截图:

1. 存在if语句的测试情况

5min时刻的性能截图:

总结: 通过测试发现两种写法的shader性能基本相近, 数值一直在波动，但是波动范围和数值频率差别比较微小, 没有哪种情况能够从数值上面看出绝对的优势。也就是相比使用if语句的代码，优化之后的代码并没有执行效率的明显提升，所以这里所谓的优化就不存在了。

UI图片资源对于项目里面内存的占用还是包大小的比例都是很大一部分，这里对带Alpha的图片的几种常用格式做了下对比，便于找出最好的解决方案应用到项目中去

测试环境: Unity5.5.4f1, Window7, 魅蓝Note1

在网上找了8张512x512的PNG图片，分别测试了RGBA32、RGBA16和ETC1+Alpha(这种格式主要是考虑Android平台)三种格式在魅蓝Note1上的显示效果、AB的大小和加载时间(测试了5次求的平均值)。

对于显示效果图,可以到这里下载

通过上面对比，可以看到ETC1+Alpha这种格式的显示效果和RGBA32的相差不是很大，但是AB的大小和加载时间确实和RGBA16的比较接近。至于RGBA16虽然AB的大小和加载速度很有优势，但是无奈显示效果和RGBA32相差太大。可以考虑使用这种格式应用到项目中来降低包大小和提高加载速度。

1. 隐藏的方式

   1.1 设置Active为false方式。这种方式UIPanel的所有脚本逻辑、Rendering、Canvas.BuildBatch都会停止。构建的渲染的Mesh也会被清理。

   1.2 设置不被渲染的Camera的Layer层上。这种方式相当于只是停掉了Rendering，其他的逻辑照常执行。

2. 优缺点比较

   2.1 方式1隐藏Panel的时候构建的Mesh会被清理掉，会节省这部分内存。而且在动态Panel的时候(Panel上包含移动变化的GameObject)，Canvas的BuildBatch不会再调用，这会节省CPU(节省的程度根据Panel的复杂度决定的)。但是这种方式在隐藏和重新显示的时候由于需要重新构建渲染的Mesh，会消耗一定的CPU和产生GC.Allocate。

   2.2 方式2的好处在于Panel隐藏和重新显示的时候不需要重新构建渲染的Mesh，不会产生额外的CPU消耗和GC.Allocate。但是这种方式在隐藏的时候Panel的所有逻辑任然在执行(Update等)，在动态Panel的话Canvas的BuildBatch也会照常执行，这会一直消耗CPU资源。

问题描述

项目中遇到一个问题，在Untiy中如果关闭ZTest的话，模型的子部件之间的层级可能会出现错乱的现象，模型是3ds max导出的模型。

原因思考

既然是层级错误，根据Unity渲染管线的规则决定层级的有两个地方。一个是传入Unity的顶点数据的顺序(如果用了顶点数据索引，那么就是索引的顺序)，另外一个是Unity里面的DepthTest功能决定。那么两种情况的规则是怎样的呢？

Unity中的shader有一个RenderQueue设置，使用设置了同一个RendererQueue的值的shader模型在同一批被渲染，比如RenderQueue设置了一般不透明物体设置为Geometry(对应的数值为2000)，透明物体物体设置为Transparent(对应的数值为3000)。Geometry的对象会先渲染，然后才会渲染Transparent的物体。本文我遇到的问题的模型都是用的同一个shader，所以RendererQueue不是问题的原因。

首先看DepthTest的作用，在Unity中利用了深度缓冲来保证了渲染的层级问题，深度缓冲是根据RenderQueue和深度值(顶点的Z值)来确定的。渲染管线在光栅化之后会对顶点数据做一次DepthTest 。

对于顶点数据的顺序的影响也是经过这个问题之后我才发现的。在DepthTest打开的情况下(Shader里面ZWrite&ZTest开启)，这个顺序也没有什么作用的，但是当我们关闭DepthTest的时候(比如渲染半透明的物体需要进行混合操作),Unity的渲染就直接根据这个数据的顺序去渲染了。

基于上面两种情况的分析，通过测试发现我们的模型在打开DepthTest的时候是没有层级的问题的，关闭DepthTest之后才出现层级混乱的问题。这样我们就把问题定位到原因了。那么接下来验证一下原因

问题解决

首先我直接在Unity中通过代码生成一个Mesh来渲染，目的是为了可以方便的更改顶点数据的顺序。(创建Mesh的代码参考了ProceduralMesh，根据自己测试需求做了一些改动)

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public class CreateMesh : MonoBehaviour {

    public bool UseRightTrianglesOrder;
    private MeshFilter m_MeshFilter;

    private void Start()
    {
        gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
        m_MeshFilter = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();
        m_MeshFilter.mesh = new Mesh();

        BuildMesh();
    }

    public void OnGUI()
    {
        if(GUI.Button(new Rect(20, 20, 200, 80), "ReBuild"))
        {
            BuildMesh();
        }
    }

    public void BuildMesh()
    {
        Vector3 p0 = new Vector3(0, 0, 0);
        Vector3 p1 = new Vector3(1, 0, 0);
        Vector3 p2 = new Vector3(0.5f, 0, Mathf.Sqrt(0.75f));
        Vector3 p3 = new Vector3(0.5f, Mathf.Sqrt(0.75f), Mathf.Sqrt(0.75f) / 3);

        Mesh mesh = m_MeshFilter.sharedMesh;
        mesh.Clear();

        mesh.vertices = new Vector3[]{
            p0,p1,p2,
            p0,p2,p3,
            p2,p1,p3,
            p0,p3,p1
        };

        if (UseRightTrianglesOrder)
        {
            //这是正确的顺序
            mesh.triangles = new int[]{
                9,10,11, //蓝色的那个三角形
                0,1,2,
                3,4,5,
                6,7,8
            };
        }
        else
        {
            //这是错误的顺序
            mesh.triangles = new int[]{
                0,1,2,
                3,4,5,
                6,7,8,
                9,10,11 //蓝色的那个三角形,如果ZTest关闭，那么这个三角形在最后被渲染，会覆盖前面的三个三角形部分区域
            };
        }

        Vector2 uv3a = new Vector2(0, 0);
        Vector2 uv1 = new Vector2(0.5f, 0);
        Vector2 uv0 = new Vector2(0.25f, Mathf.Sqrt(0.75f) / 2);
        Vector2 uv2 = new Vector2(0.75f, Mathf.Sqrt(0.75f) / 2);
        Vector2 uv3b = new Vector2(0.5f, Mathf.Sqrt(0.75f));
        Vector2 uv3c = new Vector2(1, 0);

        mesh.uv = new Vector2[]{
            uv0,uv1,uv2,
            uv0,uv2,uv3b,
            uv0,uv1,uv3a,
            uv1,uv2,uv3c
        };

        mesh.RecalculateNormals();
        mesh.RecalculateBounds();
    }
}

在使用正确的triangles的数据并且关闭ZTest的时候，显示的效果如下:

这种效果是正确的。在使用乱序的triangles的索引并且关闭ZTest的时候，显示效果如下:

这看起来很怪异，再看看3D空间视图里面的顶部视图:

通过这个图我们可以看到，其实乱序的triangles数据渲染出来的效果是因为蓝色的那个三角形被渲染在前面了，然而他本身的位置是在红色和绿色的后面的。说明他比红色和绿色的面片要后渲染出来。

上面的两个测试证明了在关闭ZTest的时候，Unity的渲染顺序其实就是根据triangles数据的顺序来渲染的。如果我们开启ZTest，那么上面两个triangles数据渲染出来的模型我们会发现都是没有问题的。现在证明了是triangles顺序的问题但是我们模型的triangles的数据来自于3dsMax，说明这应该是在3dsMax导出模型的一些设置问题，或者说是模型本身有问题。

3DS Max导出模型的问题

现在问题定位到模型导出的问题，由于没用过3dsMax。为了测试需要我直接摸索创建了一个包含3个Cube的模型，然后合并三个模型的Mesh。导出FBX之后再在Unity观察三个Cube的层级关系，结果重现了问题模型的问题。那么到底是哪一步出错了呢？经过无数次的测试，最终发现了triangles顺序是由合并Mesh的顺序决定的。如果想得到triangles数据的顺序正好是对应顶点的层级由低到高的顺序，那么在3dsMax中在合并Mesh(Attach子模型)的时候需要从层级最低的模型逐个Attach到层级最高的模型。

最后测试的Shader(其实就是官方给的Unlit-Alpha改了一点点)

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// Unlit alpha-blended shader.
// - no lighting
// - no lightmap support
// - no per-material color

Shader "Custom/TestRenderOrder" {
Properties {
	_MainTex ("Base (RGB) Trans (A)", 2D) = "white" {}
}

SubShader {
	Tags {"RenderType"="Opaque"}
	LOD 100

	//ZWrite Off
	ZTest Off
	Cull Off

	Pass {  
		CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			#pragma target 2.0
			#pragma multi_compile_fog

			#include "UnityCG.cginc"

			struct appdata_t {
				float4 vertex : POSITION;
				float2 texcoord : TEXCOORD0;
				UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
			};

			struct v2f {
				float4 vertex : SV_POSITION;
				float2 texcoord : TEXCOORD0;
				UNITY_FOG_COORDS(1)
				UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
			};

			sampler2D _MainTex;
			float4 _MainTex_ST;

			v2f vert (appdata_t v)
			{
				v2f o;
				UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(v);
				UNITY_INITIALIZE_VERTEX_OUTPUT_STEREO(o);
				o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.texcoord = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
				UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
				return o;
			}

			fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
			{
				fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.texcoord);
				UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);
				return col;
			}
		ENDCG
	}
}
}

Unity项目在iOS平台打包是一件比较费时间的事情，所以写了脚本来实现自动话打包生成ipa文件，避免每次去到处xcode工程然后配置证书之类的设置。

测试环境 Unity5.5.1f3, macOS 10.12.4, Xcode 8.3.2

工具使用介绍

打包的配置用到了很重要的XUPorter插件，打包的代码UnityIPABuilder。下面简单讲解一下里面的具体实现

Xcode打包主要有两个步骤，第一步是导出Xcode工程，第二步是构建Xcode工程并且导出ipa包。这里两种方式启动打包步骤。

第一种在Editor模式下打包。制作了一个Editor界面如下:

里面的Export按钮的功能是直接导出一个配置号参数的Xcode工程，Build按钮的功能是首先会进行Export操作，然后对Export出的工程进行Build直接生成IPA包。整个界面比较简单，如果不满足自己的需求的话可以通过在BuildWindow里面添加。

第二种不启动Editor，直接用脚本打包。这种模式下我们直接启动项目打包脚本cmd_start_unity_ipa_builder加上对应的参数即可。例如sample工程的打包直接运行一下命令(先配置好xcode_basic.cfg)即可得到最终的ipa文件:

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./cmd_start_unity_ipa_builder.sh -v 1.0.0 -b 100 -c QA

这个脚本会静默启动Unity来执行ProjectBuilder的打包方法。并且会把打包的日志存放在{$ProjectPath}/iOSBuild/build/log目录下。

导出Xcode工程部分

这一步可以通过Unity的内置API完成。在这一步中我们还需要做的是设置好导出的Xcode的工程的各种配置(证书，版本号，Framework等)。导出Xcode工程直接只用Unity的API

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BuildPipeline.BuildPlayer(buildPlayerOptions);

这个API可以通过BuildOptions配置在Editor中的Player Setttings里面的各种配置。我的工具里面只添加了ScriptingImpletion、Architecture、渠道、Version和Build五个参数。这是根据我自己的需求来添加的，其他的设置在Palyer Setting设置好了基本上就不需要动态改变了，这几个参数是每次打包改动比较频繁的选项。

先看下我们的整体构建步骤:

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  public static void BuildForiOS(ProjectBuildData data)
  {
  		//导出Xcode工程
      ExportForiOS(data);
  
  	   //构建Xcode工程
      BuildiOSPorject();
  }

  public static void ExportForiOS(ProjectBuildData data)
  {
      //根据data数据来导出对应的Xcode工程
	  ....
		
	   //配置Xcode工程
      XCodePostProcess.OnPostProcessBuild(BuildTarget.iOS, BuildPaths.ProjectPath, data.Channel, data);
  }

导出Xcode工程之后我们要做的就是配置Xcode工程。这里我用的是XUPorter插件来进行修改的，这个插件可以很方便的帮助我们自动把依赖的Framework、静态库、文件等添加到Xcode工程，这样可以解决我们在使用第三方插件的时候依赖的库每次打包需要手动添加的问题(5.5.1f1版本支持添加iOS系统自带的Framwork，但是不支持添加第三方的库，比如libsqlite3.dylib文件)。另外为了配置为了配置证书和Info.plist文件，稍微改动了一下里面的代码。

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public static void OnPostProcessBuild(BuildTarget target, string xcodeProjectPath, PackageChannel channel, ProjectBuildData data)
{
	if (target != BuildTarget.iOS) {
		Debug.LogWarning("Target is not iPhone. XCodePostProcess will not run");
		return;
	}

	//这里来动态XUPorter的配置文件来自动添加Framework等一些XCode的配置
	XCProject project = new XCProject(xcodeProjectPath + "Unity-iPhone.xcodeproj");

	string[] files = Directory.GetFiles( Application.dataPath, "*.projmods", SearchOption.AllDirectories );
	foreach( string file in files ) {
		project.ApplyMod( file );
	}

	//读取我们自己的配置文件
	ProjectBasicConfig config = new ProjectBasicConfigLoader().GetConfig(channel);

	//这里配置证书
	OverWriteBuildSetting(config, project);

   //这里配置Info.plist文件，比如加权限描述，修改版本号之类的
	OverWriteInfoPlist(config, xcodeProjectPath, data);

	project.overwriteBuildSetting ("ENABLE_BITCODE","NO");
	
	//保存修改
	project.Save();
}

OnPosProcessBuild函数在XUPorter插件里面XCodePostProcess文件里面的一个函数,这个函数本来是加了[PostProcessBuild(999)]属性，加了这个属性的函数是Unity在BuildPlayer调用之后会主动调用的函数。但是这里我们去掉这个属性，我们不需要Unity来主动调用这个函数。因为我们的构建的步骤是: BuildPlayer导出Xcode工程，XUPorter配置XCode工程，shell脚本构建XCode工程。XCodePostProcess属于第二步XUPorter配置XCode工程这一步，如果让Unity来主动调用XCodePostProcess的话在不修改XUPorter的情况下我们无法得知XUPorter执行完毕的时间。所以我们自己在调用完BuildPlayer之后接着调用XCodePostProcess然后再调用shell构建，这样顺序来执行。

对于配置XUPorter的参数，大家可以参考工程的XUPorter插件下面的Bugly.projmods配置文件。详细的解释可以参考作者的原文介绍。至于ProjectBasicConfig配置，这个直接共用的shell脚本使用的配置文件，构建部分详解下。

至此我们可以得到一个配置号所有参数的Xcode工程。

构建Xcode工程部分

构建Xcode部分我设计的是不依赖Export部分，也就是说我们不需要在Export部分配置好证书或者版本号等这些参数(xcode_basic.cfg文件包含的参数)，对于任何Xcode工程我们都可以通过这个脚本进行Build生成IPA包。构建脚本只有auto_build_xcode_project一个文件，使用方法我们可以通过执行命令查阅:

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sh auto_build_xcode_project.sh --help

我们可以先对shell脚本添加可执行权限，之后运行以来就不需要sh命令了

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chmod +x auto_build_xcode_project.sh

./auto_build_xcode_project.sh --help

当然，我们在使用这个脚本之前请先配置这个脚本对应的配置文件xcode_basic.cfg，这个配置文件里面包含的参数是我们在使用这个脚本自动打包可以动态改变的所有参数。如果还需要修改额外的参数，那就需要自己另外添加了。整个配置文件我分了三个渠道，分别是Debug，QA和Release。每个渠道的配置的参数是一样的:

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channel=Debug

#证书
code_signing_identity=xxx

#旧版描述文件
provisioning_profile=xxx

#新版本描述文件
provisioning_profile_specifier=xxx

#账号的TeamID
team_id=xxx

#包ID
bundle_identity=xxx

#包安装之后的显示名字
display_name=xxx

打包脚本会自动读取相应的渠道的配置，这个配置的参数是有序的，不要改变他们之间的顺序。这里和大家说下怎么获取得到描述文件和证书的指。

描述文件在Xcode里面的Build Settings里面Signing里面先选择对应的描述文件，然后在选项中选择other就会选择我们描述文件的值:

证书直接在系统应用钥匙串访问里面查看,双击点开一个钥匙串可以看得到:

直接复制里面的常用名称对应的值即可。

其实Xcode的自动构建比较简单，主要是通过XcodeBuild来构建，构建好了之后会生成一个app包，然后再通过xcrun命令把这个app包压缩\转换成ipa包即可。

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...

//构建xcode，生成app包
xcodebuild  -project $xcode_project_filepath \
            -configuration $build_mode \
            -target $project_target \
            PROVISIONING_PROFILE="$provisioning_profile" \
            CODE_SIGN_IDENTITY="$code_signing_identity" \
            PRODUCT_BUNDLE_IDENTIFIER=$bundle_identity \
            PRODUCT_NAME=$product_name \
            DISPLAY_NAME=$display_name

...

转换app成ipa文件
xcrun -sdk iphoneos PackageApplication -v $app_package_path -o $package_unique_path

至此我们就得到了ipa包了。如果需要自动上传到发布平台(比如fir.im)，可以直接在生成ipa包之后调用发布平台提供的上传命令直接上传即可，这样整个过程就完全自动化了。